Лаборатория приготовления катализаторов

История создания лаборатории

Лаборатория основана в сентябре 1961 году в Институте нефтехимических производств Министерства нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР, а с 1993 года лаборатория продолжает свою деятельность в составе Института нефтехимии и катализа РАН. Первым заведующим лабораторией был к.х.н. Черкасов Ричард Иванович.

Заведующий лабораторией

Кутепов Борис Иванович - заслуженный деятель науки и техники РБ, доктор химических наук, профессор,

(e-mail: kutepoff@inbox.ru)

Основные направления исследований

разработка способов направленного регулирования каталитических свойств и параметров пористой структуры металлсиликатов изменением их химического и фазового составов, а также условий синтеза;
новые металлсиликатные катализаторы для кислотно-основных превращений различных классов органических веществ;
новые полифункциональные катализаторы на основе цеолитных материалов различного структурного типа высокой степени кристалличности с иерархической пористой структурой для синтеза практически важных продуктов нефтехимии и органического синтеза;
высокоэффективные цеолитные адсорбенты для многотоннажных процессов осушки, очистки от сернистых соединений и CO₂ природного и попутного газа, процессов адсорбционного разделения смесей углеводородов и воздуха.

Основные достижения за последние 10 лет

Разработана малоотходная технология приготовления высокоэффективного отечественного микросферического катализатора для процесса окислительного хлорирования этилена в дихлорэтан (патенты РФ: №2131298; 2139761). Она основана на бессточном способе получения микросферического алюмооксидного носителя с заданными свойствами и последующем закреплении на его поверхности наноразмерных кластеров активных компонентов. В 2019 году в ООО «Ишимбайский специализированный химический завод катализаторов» наработана первая промышленная партия в количестве 10 тонн, которая прошла успешные испытания в производстве хлорвинила АО «Башкирская содовая компания».

С целью создания высокоэффективных адсорбентов для осушки и очистки от H₂S, RSH и CO₂ газовых сред, а также катализаторов для процессов нефтехимического синтеза промышленно важных веществ создан ряд новых технологий получения алюмосиликатных материалов с иерархической пористой структурой, гранулы которых состоят из единых сростков кристаллов цеолитов A, X, Y, MOR и ZSM-5 (патенты РФ: № 2404122; 2412903; 2553876; 2709818; 2713449 и 2739350).

Разработан бестемплатный способ золь-гель синтеза мезопористых каталитически активных алюмосиликатов. Синтезированные алюмосиликаты являются эффективными катализаторами кислотно-основного типа, перспективными для применения в таких промышленно значимых реакциях, как олигомеризация различных олефинов и получение 3,5-диметилпиридина (патенты РФ: №2551672 и 2559356). Разработан бестемплатный способ синтеза мезопористых металлосиликатов с узким распределением пор для реакций жидкофазного окисления объемных органических молекул водными растворами пероксида водорода (патент РФ: №2634728); гетерогенно-каталитические способы синтеза 4-трет-бутилпирокатехина и 2,6-ди-трет-бутилбензохинона в присутствии мезопористых титаносиликатов (патент РФ: №2634728 и 2654477).

Для создания перспективных каталитических систем нового поколения синтеза практически важных продуктов нефтехимии разработан способ получения алюмофосфатных молекулярных сит (молекулярно-ситовых матриц).

Разработаны: малоотходные способы получения ненасыщенных ароматических кетонов взаимодействием виниларенов (стирола, α-метилстирола, анетола) с уксусным ангидридом под действием синтетических микро- и микро-мезопористых цеолитных катализаторов (патенты РФ: №2482106; 2482105 и 2481321); новые эффективные гетерогенно-каталитические способы синтеза практически важных низкомолекулярных олигомеров непредельных соединений в присутствии гранулированного цеолита Y высокой степени кристалличности в Н-форме с иерархической пористой структурой (H-Ymmm) (патенты РФ: №2709818; 2735741; 2735666; 2487112; 2483053; 2483052; 2430079; 2428407; 2424221; 2415122; 2354639; 2354638; 2349567; 2313511; 2312095 и др); способы синтеза димеров норборнена в присутствии цеолитсодержащих катализаторов (патент РФ №2505514); способы синтеза сложных эфиров моно- и дикарбоновых кислот на цеолитах HBEA и мезопористых алюмосиликатах; селективные гетерогенно-каталитические способы синтеза практически важных пиридина и его алкилпроизводных (патенты РФ: №2608734; 2599573; 2555844 и 2555843); перспективный для промышленного использования гетерогенно-каталитический способ синтеза важных 2,3-диалкилхинолинов реакцией анилина с алифатическими альдегидами С3-С5 в присутствии цеолитных катализаторов с иерархической пористой структурой (патенты РФ: №2690535; 2687974; 2688228; 2688197; 2688198; 2687972); первые синтезы пиридинов и хинолинов конденсацией аммиака и анилина с глицерином на гранулированном цеолите Y высокой степени кристалличности в Н-форме с иерархической пористой структурой (H-Ymmm) (патенты РФ: №2740912; 2739350; 2738603).

Гранты и стипендии

В период 2016-2018 гг. лаборатория приготовления катализаторов выполняла совместный российско-индийский грант РНФ № 16-43-02010 «Разработка новых гетерогенно-каталитических способов синтеза важнейших N- гетероциклических соединений».

Молодыми учеными лаборатории были выполнены следующие гранты:

РНФ № 18-73-00007 («Проведение инициативных исследований молодыми учеными») «Высокоселективная газофазная изомеризация циклогексаноноксима на иерархическом цеолите SAPO-11 с одиночным внедрением кремния – путь к экологически безопасной и ресурсосберегающей технологии производства капролактама» (2018-2020 гг.);
РФФИ 18-33-00077 мол_а (Мой первый грант) «Гранулированные силикоалюмофосфаты SAPO-11 высокой степени кристалличности с иерархической пористой структурой – новое поколение катализаторов для процессов производства арктического и зимнего дизельного топлива» (2018-2019 гг.);
грант Республики Башкортостан молодым учёным и молодёжным научным коллективам «Новое поколение катализаторов для процессов производства зимнего дизельного топлива» (2018 г.);
грант Президента Российской Федерации молодым учёным МК-2137.2018.1 «Олигомеризация смесей изопентенов на цеолите Y с иерархической пористой структурой и мезопористых алюмосиликатах – новые синтезы продуктов многоцелевого назначения» (2018-2020 гг.).

Также были получены:

именная стипендия Фонда им. К.И. Замараева для молодых ученых на 2015 г.;
стипендия Правительства Российской Федерации по приоритетным направлениям модернизации и технологического развития экономики России на 2015-2016 гг.: проект «Золь-гель синтез мезопористых алюмосиликатов».

В настоящее время выполняются следующие проекты и гранты:

РФФИ № 19-33-60009 «Полифункциональные каталитические системы на основе цеолита ZSM-5 c иерархической пористой структурой – путь к высокоэффективной технологии получения практически важных N-гетероциклических соединений» (2020-2022 гг.).
стипендия Президента Российской Федерации для молодых ученых и аспирантов, осуществляющих перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям модернизации российской экономики, «Иерархические молекулярные сита MAlPO₄ со структурой AEL, AFO и одиночным внедрением гетероатомов (M: Si; Mg, Sn) — путь к новым ресурсосберегающим технологиям получения арктических дизельных топлив» СП-3341.2021.1 (2021-2023 гг.).

Основные публикации за последние 10 лет: опубликовано 6 глав в книгах, более 100 статьей индексируемых в Web of Science и Scopus, получено более 60 патентов.